Weak global sensitivity of cloud condensation nuclei and the aerosol indirect effect to Criegee + SO <sub>2</sub> chemistry
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. H2SO4 vapor is important for the nucleation of atmospheric aerosols and the growth of ultrafine particles to cloud condensation nuclei (CCN) sizes with important roles in the global aerosol budget and hence planetary radiative forcing. Recent studies have found that reactions of stabilized Criegee intermediates (CIs, formed from the ozonolysis of alkenes) with SO2 may be an important source of H2SO4 that has been missing from atmospheric aerosol models. For the first time in a global model, we investigate the impact of this new source of H2SO4 in the atmosphere. We use the chemical transport model, GEOS-Chem, with the online aerosol microphysics module, TOMAS, to estimate the possible impact of CIs on present-day H2SO4, CCN, and the cloud-albedo aerosol indirect effect (AIE). We extend the standard GEOS-Chem chemistry with CI-forming reactions (ozonolysis of isoprene, methyl vinyl ketone, methacrolein, propene, and monoterpenes) from the Master Chemical Mechanism. Using a fast rate constant for CI+SO2, we find that the addition of this chemistry increases the global production of H2SO4 by 4%. H2SO4 concentrations increase by over 100% in forested tropical boundary layers and by over 10–25% in forested NH boundary layers (up to 100% in July) due to CI+SO2 chemistry, but the change is generally negligible elsewhere. The predicted changes in CCN were strongly dampened to the CI+SO2 changes in H2SO4 in some regions: less than 15% in tropical forests and less than 2% in most mid-latitude locations. The global-mean CCN change was less than 1% both in the boundary layer and the free troposphere. The associated cloud-albedo AIE change was less than 0.03 W m−2. The model global sensitivity of CCN and the AIE to CI+SO2 chemistry is significantly (approximately one order-of-magnitude) smaller than the sensitivity of CCN and AIE to other uncertain model inputs, such as nucleation mechanisms, primary emissions, SOA (secondary organic aerosol) and deposition. Similarly, comparisons to size-distribution measurements show that uncertainties in other model parameters dominate model biases in the model-predicted size distributions. We conclude that improvement in the modeled CI+SO2 chemistry would not likely lead to significant improvements in present-day CCN and AIE predictions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».